반도체 물리
전자 밀도 n, 정공 밀도 p, 전자의 이동도 μn, 정공의 이동도 μp, 기본 전하 q일 때, 반도체의 전도율 σ를 나타내는 식은?
- Aσ = q(nμn − pμp)
- Bσ = (nμn + pμp) / q
- Cσ = q(nμn + pμp)
정답과 해설 보기
정답: C. σ = q(nμn + pμp)
전자와 정공은 움직이는 방향이 반대이지만 전하의 부호도 반대이므로 전류는 같은 방향으로 흐르며, 전도율은 합인 σ = q(nμn + pμp)가 됩니다. 저항률은 그 역수입니다. 도핑한 반도체에서는 다수 캐리어의 항만으로 충분히 근사할 수 있으며, 예를 들어 n형이라면 σ ≈ qnμn입니다. 진성 실리콘에서는 n = p = ni이므로 σ = q·ni(μn + μp)가 되고 저항률은 약 2×10⁵ Ω·cm로 커집니다.
- A. 정공은 전자와 반대 방향으로 움직이지만 전하도 반대이므로 전류는 같은 방향이 되어 차가 아니라 합이 됩니다.
- B. 전도율은 기본 전하 q에 비례하므로 q로 나누는 것은 잘못입니다.
- C. 올바릅니다. 전자와 정공의 기여를 더합니다.